مکانیک هوا فضا
سال:1386 | دوره:3 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

پارامترهای گوناگونی مانند جنس قطعات در حال اتصال، هندسه قطعات، میزان تداخل دو قطعه در حین عملیات جوشکاری و سیکل حرارتی ناحیه جوش، کیفیت اتصالات جوشکاری شده به روش جوشکاری مقاومتی UW را تعیین می نماید. میزان تداخل دو قطعه متاثر از نیروی اعمال شده و سیکل حرارتی ناحیه جوش ناشی از شدت جریان الکتریکی، مدت زمان برقراری جریان و سیکل خنک کاری است. مهمترین پارامترهای موثر و قابل کنترل در این روش جوشکاری سه پارامتر مقدار جریان، مدت زمان اعمال جریان و مقدار نیروی اعمال شده است. در این تحقیق، تاثیر دو پارامتر مقدار جریان و مدت زمان اعمال جریان روی توزیع حرارت در قطعات از طریق یک تحلیل کوپله الکتریکی - حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. یک مدل دو بعدی المان محدود در محیط نرم افزاری برای این کار مورد استفاده قرار گرفته است. طول ناحیه جوش در امتداد درز جوش به کمک نتایج حاصل از تحلیل الکتریکی - حرارتی تعیین شده است. تاثیر مقدار جریان و مدت زمان اعمال جریان روی دمای ناحیه تماس و همچنین طول ناحیه جوش نیز متعاقبا در نظر گرفته شده و مقادیر مناسب برای جوشکاری قطعه مورد آزمایش تعیین شده است. نتایج تحلیل با استفاده از نتایج آزمایشگاهی از طریق مقایسه طول ناحیه جوش با استحکام کششی نمونه های جوشکاری شده اعتبارسنجی شده است. مشاهده گردید که با افزایش طول ناحیه جوش به دست آمده از نتایج شبیه سازی، حداکثر بار کششی متحمله توسط اتصال نیز افزایش می یابد.

پاشش بهینه انژکتورها و توزیع یکنواخت سوخت در محفظه احتراق موتور موشک سوخت مایع از پارامترهای اساسی در میزان نیروی پیشران و پایداری احتراق می باشد. از طرفی، مزایای مختلف انژکتورهای دو پایه گریز از مرکز در مقایسه با انواع یکپایه و جریان مستقیم، سبب افزایش کاربرد این نوع انژکتورها در صنایع موشکی شده است. از مزایای اصلی این انژکتورها قابلیت ایجاد چتر پاشش یکنواخت با زاویه پاشش دلخواه و اتمیزاسیون بهتر قطرات سیال احیاکننده و اکسیدکننده در محفظه می باشد. در این مقاله اصول پایه ای محاسبات انژکتورهای گریز از مرکز بررسی و به کمک نتایج آزمایشگاهی روش طراحی آن تبیین شده است. برای طراحی انژکتور دو پایه مایع - مایع با بررسی شرایط خاص این نوع انژکتورها و تاثیر آن در محاسبات، یک کد کامپیوتری تهیه شده است. در نهایت با ساخت چندنمونه انژکتور دو پایه گریز از مرکز مایع - مایع مبتنی بر نتایج کد فوق الذکر، در مجموعه تست سرد آزمایش شده است. نتایج تجربی تست سرد حاکی از آن است که مشخصه های پاشش، مانند زاویه پاشش، توزیع و میزان دبی و یکنواختی اسپری مطابق انتظار است.

متالورژی پودر انفجاری یکی از روش های مکمل در فرایند متالورژی پودر می باشد که در آن فرایند فشردن و جوش خوردن ذرات پودر بطور همزمان با عبور موج شوک از پودر انجام می پذیرد. یکی از فلزاتی که روش متالورژی پودر انفجاری برای تولید قطعه ای از آن بسیار مرجح است فلز تنگستن می باشد. در این تحقیق، پس از مطالعه و بررسی فرایند، روشی تحلیلی برای تعیین سرعت موج شوک لازم در فرایند متالورژی پودر انفجاری بعنوان یکی از پارامترهای اساسی موثر بر فرایند با استفاده از معادله هاگونیوت پودر تنگستن ارایه شده و رابطه ای تحلیلی برای انتخاب نوع ماده منفجره بدست آمده است. همچنین، برای بررسی درستی روابط تئوری بدست آمده، آزمایش های انفجاری برای شکل دهی انفجاری پودر تنگستن طراحی و اجرا شده است. چگالی و سختی نمونه های تولید شده به روش انفجاری تعیین و مقطع شکست نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای شکل دهی انفجاری پودر تنگستن می بایست از مواد منفجره مناسب با مشخصات معین استفاده نمود.

در این تحقیق برخورد جریان جت خروجی از یک نازل متحرک با زمین مطالعه شده و خصوصیات میدان جریان، نظیر توزیع فشار سطح و کانتورهای سرعت بدست آمده و با نتایج تجربی شبه استاتیک مقایسه شده اند. ترکیب دو مدل آشفتگی جبری بالدوین - لوماکس و طول لایه اختلاط برای تعیین ادی - لزجت در کلیه نواحی جریان، خصوصا نواحی نزدیک دیوار و لایه برشی جت بکار رفته است. این نتایج نشان می دهد که حل جریان شبه استاتیک برخورد جریان پلوم نازل با دیوار، در صورتی که فاصله نازل تا دیوار خیلی کم نباشد، مشابه برخورد جریان خروجی از نازل متحرک با دیوار است. شبیه سازی های عددی با مدل جبری ترکیبی توانسته کلیه بخش های میدان جریان، نظیر ناحیه جدایش پشت نازل، امواج استنباطی در گوشه انتهایی نازل، نواحی جریان چرخشی نزدیک دیواره پشت جسم و خروجی پلوم، جریان چرخشی روی انتهای سطح جانبی نازل، تبدیل صحیح انعکاس موج ضربه ای در محور تقارن و هسته پلوم به یک دیسک ماخ قوی را به خوبی پیش بینی نماید. این مدل موقعیت دیسک ماخ، ارتفاع حباب سکون و بیشینه فشار را مطابق با نتایج تجربی و حتی بهتر از مدل های دو معادله ای و یک معادله ای پیش بینی نموده است.

شناخت رفتار جت های برخوردی آشفته و جریان فواره ای حاصل از آن در طراحی هواپیماهای عمود پرواز هنگام برخاستن از سطح زمین اهمیت قابل ملاحظه ای دارد. در تحقیق حاضر، میدان جریان حاصل از برخورد دو جت آشفته تقارن محوری بر روی یک سطح صاف مطالعه شده است. پارامترهای میدان جریان و آشفتگی برای ناحیه برخوردی جت ها و فواره تشکیل شده در حالت های مختلفی که با تغییر فاصله مرکز به مرکز جت ها از هم و تغییر ارتفاع جت ها از سطح برخورد بدست می آید، محاسبه شده اند. پیش بینی یک جریان با استفاده از مدل های آشفتگی دو معادله ای k-e و k-w، روش گسسته سازی QUICK و الگوریتم حل SIMPLE انجام شده است. مقایسه نتایج عددی با داده های تجربی تطابق خوبی را نشان می دهد.

در این تحقیق، پیچش الاستیک - پلاستیک مقاطع توپر بدون کارسختی با تنش تسلیم متغیر مورد بررسی قرار گرفته است. در کارهای قبلی انجام گرفته در زمینه پیچش الاستیک - پلاستیک (مقاطع تنش تسلیم ثابت)، از روش های تحلیلی و یا عددی دقیق استفاده شده، اما در این مقاله با کمک غیر کوپل سازی معادله دیفرانسیل پیچش، حل پیچش الاستیک - پلاستیک مقاطع تنش تسلیم متغیر انجام شده است. فرض تنش تسلیم متغیر برای قطعاتی که عملیات حرارتی و یا ریخته گری شده اند درست می باشد. برای انجام حل عددی مورد نظر نرم افزاری با کمک برنامه نویسی کوپل تدوین شده است. در مورد حل های صورت گرفته برای حالت تنش تسلیم ثابت نتایج با نتایج اجزای محدود مقایسه گردیده و برتری روش مذکور تایید گردیده است. از طرفی، برای حل های اجزای محدود از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است.

در این تحقیق، سیگنال های آزمون مدل استاندارد دینامیکی در تونل باد به لحاظ منابع خطا بررسی و تحلیل می گردد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مولفه های مختلف این مدل شدیدا همراه با نویز بوده و به این شکل کار تحلیل و استخراج ضرایب آیرودینامیکی بسیار دشوار و تا حدی غیرممکن می باشد. به همین دلیل جهت حذف نویز سیگنال های اصلی مدل از تکنیک آلگوریتم ژنتیک بعنوان متدولوژی طراحی و بهینه سازی فیلتر نرم افزاری استفاده شده و عملکرد آن روی خروجی آزمون تونل باد در یک عدد ماخ با فرکانس های ارتعاش اجباری 1 و 6 هرتز، زاویه حمله صفر درجه و دامنه های ارتعاشی 1 و 5 سانتی متر در حالت نوسانی عمودی نسبت به روش کلاسیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان از عملکرد عالی و مناسب تر این روش بوده و حکایت از قابلیت بالای این آلگوریتم بعنوان روش پیشرفته در یافتن جواب های بهینه از بین جواب های مختلف دارد. با استفاده از خصوصیات آلگوریتم ژنتیک، زمان مقایسه پاسخ های مختلف و در نتیجه پاسخ بهینه کاهش یافته و دقت نتایج آزمون ها افزایش می یابد. ضمن اینکه استفاده از این روش کاهش تعداد دفعات تکرار و هزینه انجام آزمون را به همراه دارد.

خشک کردن چوب یکی از روش های بسیار مهم در تهیه الوار می باشد. چوب نه تنها حاوی آب است، بلکه از مواد پلیمر، شبیه سلولز و لیگنین هم تشکیل یافته است. خشک کردن چوب عملیات پیچیده ای دارد که شامل انتقال حرارت و جرم ناپایا می باشد. انتقال فیزیکی و شیمیایی از جمله فرایندهایی هستند که می توانند بر کیفیت محصول تاثیر به سزایی داشته باشند. در رابطه با شیوه خشک کردن چوب، فقط اطلاعات جزیی در دسترس می باشد. در این تحقیق رابطه بین خشک کردن از طریق انتقال گرما و خشک کردن به وسیله استفاده از میکروفر را نشان می دهد که شامل خشک کردن به وسیله انتقال گرما به روش همرفت، خشک کردن با میکروفر و خشک کردن با پرتو مادون قرمز چوب های کاج استان گیلان است. تحقیقات نشان داده که در روش استفاده از میکروفر فاکتورهای وابسته به زمان به شکل قابل توجهی کاهش می یابد، در صورتی که استحکام مکانیکی چوب بیشتر از استحکام بدست آمده با روش های همرفت و پرتو گرمایی است.

در این تحقیق، خنک کاری لایه ای صفحه تخت دوبعدی در نسبت سرعت های مختلف در عدد رینولدوز 4700، با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ مطالعه شده است. روش عددی بکاررفته شامل روش حجم محدود، الگوریتم غیردایم سیمپل و شبکه چند بلوکی غیریکنواخت جابجا شده می باشد. معادلات حاکم با استفاده از روش قانون توانی برای عبارت های مکانی و روش کرانک - نیکلسون برای عبارت های زمانی گسسته سازی شده اند. دو رهیافت حل، شامل صرفنظر کردن و در نظر گرفتن اثرات نسبت چگالی به کارگرفته شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که تغییرات نسبت چگالی اثرات مهمی بر ساختارهای جریان، شامل نفوذ، انبساط و نقطه تماس مجدد نواحی چرخشی دارد که توزیع دما و اثربخشی خنک کاری لایه ای را تغییر می دهد. لذا، اثرات نسبت چگالی به راحتی قابل صرفنظر کردن نمی باشند.